基于地球地质现象资料的启发，重构月球山脉的几何图

现在，我们已经获得了无数有关月球表面的描述，但这些描述大多受限于望远镜所观测到的月貌，即一个堆叠着无数月坑和山脉的星球。在光斜照时，内部未被照亮的月坑看上去就像一个个黑暗的深渊，而山脉投下的巨大阴影远远延伸到了平原上，仿佛钟楼的侧影。那些图片经常展示的月球景观看上去仿佛是月面经历了大量炮击，被震动、掘出了无数火山口形状的洞穴，还林立着众多陡峭的山峰，好像一座座挨挨挤挤的塔糖峰。我们轻而易举地发现这些图片并不总是符合月球的实际情况。通常来说，如果一位旅行家真的登上了月球，他也无法看到上述的全景图，因为月球山脉的轮廓就像地球上的一样连绵起伏；至于月坑，大部分都非常巨大，以至于我们在视野范围内无法观察到它们的真正模样。

当太阳接近地平线时，月球上的人会看到阴影不断延伸，直到覆盖所有景色。

为了重构图像，我们必须严格遵循天文观察以及尺寸测算所得出的结果。现在，让我们来关注这些结果所代表的景观的特点。在这一点上，我们必须建立一个大的轮廓框架，按真实或尽可能近似的比例确定其几何外形，即我们应当寻求的是地面起伏展现在我们眼前的轮廓、它们的体积以及相互位置。尽管我们的天文观测手段非常完善，却依然只能辨别月球地形的笼统外形，因此即使我们足够全面地绘制出了月球地形的大轮廓，也无法得知它的特性、结构以及细节。无论是山侧、平原，还是斜坡、月坑，亦或是裂缝内壁，我们都应对其结构进行阐释，以便按其几何与地形比例重构该物体。而阐释并不是幻想的同义词。通过从地球地质现象（尤其是与地下热火扩张有关的地质现象）资料中得到的启发，我们有可能重构出具有可信特征的月球景观。

月球山脉不会比地球上的更加陡峭，这一观点很容易得到认可。月球山脉的巨大阴影不过是因为光照极为倾斜而产生的夸张变形；要想理解这一点，只要去看日落时分人的影子就够了——它们被长长地拖曳在沙滩或路上。同样，月球上的山峰也不像它的影子显示的那样尖锐。图中柏拉图月坑附近的雨海(1)照片便是一个经典例子。在照片中我们可以看到几座山，它们的影子形状可能会让我们以为这些山极为细长，仿佛史前遗下的石柱。让我们把注意力集中在皮科山上：根据计算，皮科山山体长超过20千米，高2千米(2)。皮科山山影显示出的这座山的轮廓非常整齐，根据这一事实以及上面的数据，我们能够重构皮科山的几何透视图。这一重构图尽管不像照片或绘画那样天然具有真实性，却也会尽可能做到忠实。皮科山的例子不是偶然，我们得承认，月球上的大部分起伏都与皮科山的情况相似。这一现象在月球圆盘轮廓的不同点上都可以被直接观察到。沿着与月球弧形相切的方向，我们可以看到这些起伏不再是平面的，而是像在地平线上看到的那样，一个个在彼此的背后若隐若现。另外，当一些山脉或高地处在完全没有遮挡的位置时，我们总能看到它们同一个不太细长、相当整齐的轮廓。这样的景象在日食期间很容易被观察到，此时月球边缘的起伏无比清晰地显现在月球圆盘上。

这并不意味着险峻的斜坡就无法被观察到；恰恰相反，我们可以看到无数个例子，尤其是在雨海边缘拔地而起的亚平宁山脉上。各种月球形成假说都对这一地形布局进行了解释，如月壳的隆起、断裂或摇摆现象。

我们之前描述过的各种形状、不同规模的巨大裂缝为月面震动提供了证明。另外，根据裂缝的排布，我们使用透视法重构了裂缝的景观图，它们规模巨大，岩相特殊，在地球上也找不到对等物。根据绘制出的图像，我们可以预见到，一个在月球上游历的探险家将会遇到许许多多这样令人眩晕且无法通过的障碍。

月球一座山脉的几何图重构。左图“皮科山”的影子非常尖锐，右图则是在月球地面上可能看到的真实比例的皮科山。 Pico：皮科山；Platon：柏拉图月坑(www.xing528.com)

我们应当特别关注月坑，因为它们构成了月球表面的典型岩层。虽然月坑显然是月心力量的扩张造成的，我们还是不能将其比作地球上的火山。即使人类登上月球实地考察，也绝不会产生这样的联想，因为除了那些直径只有1千米左右的非常小的火山口形洞穴，考察人员无法看到其他大型月坑的全貌。确实如此，尽管我们爱用绘画普及月坑的形状，但大部分的月坑因为体积巨大，在不同的观察角度下呈现的形状千差万别；我们必须通过推理才能确切认识到目标月坑的真实特征。此外，月坑的庞大比例决定了它无论在结构上还是在成因上都与地球火山截然不同。

因此，当我们来到月坑主体附近时，只能看到极为有限的部分，或许还会以为看到的是山脉的弯曲部分。如果我们处在月坑内部高于外部环形山的位置，就能看到它更加精确的整体外观了。在大多数情况下，当我们置身于月坑中心时，只能看到四野广阔的平原，地平线上到处是环形山的高峰，仿佛一根间断的链条；如果在更加庞大的月坑中，这样的景象就不复存在了，我们仿佛被放逐在无边无际的旷野里。此外，还应指出的是，由于月球比地球小得多，月球球体的曲率对视野的限制更大，同样的距离，月球上的物体比地球上的物体更快被更近的地平线吞没。

因此，我们几乎可以进一步说，月坑也许将是登上月球的我们所要面对的最难识别的地形。

在光照贴近地面时，月球地面的起伏投下了夸张的阴影。

(1)　月球上仅次于风暴洋的第二大月海。

(2)　皮科山位于雨海盆地北部，柏拉图月坑南部，现测定皮科山山体长25千米，高2.4千米。